汽车示波器的应用Word格式文档下载.docx

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一个好的氧传感器是非常敏感的，而且容易被各种情况所干扰，因此若氧传感器能够产生合适良好的波形时，可以确信，修理顶目是成功的，整个系统无论发动机还是电子控制部分都是正常的。

在本部分中，为了简单起见，对于使用汽车示波器测量或验证氧传感器信号的过程，都简称为氧传感器反馈平衡（O2FB）过程。

氧传感器平衡过程是诊断修理的验证过程，通过这一过程维修技术人员将汽车示波器接到氧传感器电路上，验证氧传感器本身是否工作正常，然后分析波形。

进而进行：

1）确定需要进行怎样的修理（电子或机械的）；

2）在修复后交车前验证燃料反馈控制系统故障是否真的已经排除或还需要重新测试。

在这个过程中你能够用氧传感器反馈平衡分析方法来诊断真空漏气、点火不良、喷油不平衡、气缸压力等问题，运用你所掌握的氧反馈平衡技能，你将有能力在实际中重新调整汽车。

自从燃油反馈控制系统出现以来，还从来没有什么设备在测试时这么有效果。

那么想要得到什么呢？

在七十年代，甚至在今天，点火高压波形告诉你点火系统和许多发动机的机械部分是如何发挥功能的。

在修理之后，你通过检查波形来看你是否解决了问题。

今天你可以用氧传感器信号做同样的事。

但是，正像都已知道点火高压波形可以告诉什么一样，掌握从氧传感器波形中分析故障的技能，需要通过训练和丰富的实际经验。

有一种说法：

“历史本身在重复”。

昨天技术人员运用点火高压波形去分析故障，今天又要学习用氧传感器来分析故障。

有趣的是在大多数汽车中，点火高压波形仍然是最复杂的波形。

用氧反馈平衡诊断汽车故障的方法是分析电控喷射发动机故障的一种新方法，如果在以前你还没有遇到这样的问题，你无疑地会感到疑惑，事实上在确定你所修理的汽车行驶性能以及排放等方面的问题是否有效之前，为什么有那么多的疑点。

甚至在会天的修理市场上，对你的修理工作是否成功来加以确认仍然是很重要的。

②电器电路故障分析

这部分是否已经修好这是比系统运行分析低一级的分析，这项分析可以帮助分析某个电器电路是否有故障，以及验证。

用其它测试仪表来检查某一特定电路元件，也可以得到好的结果，例如冷却水温度传感器开路故障，你当然可以用汽车示波器来诊断，但用数字万用表也可以顺利的做出同样自诊断结果，然而对于氧传感器反馈平衡信号没有其它设备比汽车示波器更有效。

对于某一个传感器或执行器以及电路，应该怎样用汽车示波器观察呢?

所需的汽车电子信号都可以用五种测量尺度来加以判断，也就是说任何一个汽车电子信号都应具有以下可度量的五个参数指标，它们分别是：

a.幅值--信号最高电压

b.频率--信号的循环时间

c.形状--信号的外形模样

d.脉宽--信号的占空比或所占时间

e.阵列--信号的重复特性（例如：

同步脉冲或串行数据）

汽车示波器可以显示出所有电子信号的这五种判定尺度，如果你知道如何去分析电子信号的这五种参数，你就能够判定这个电子信号的波形是否正常，通过波形分析你可进一步检查出电路中传感器，执行器以及电路和控制电脑等各部分的故障，也可以进行修理后的结果分析。

最后再做氧反馈平衡检查整个发动机控制系统的运行情况。

故障电路从损坏状态到被修复状态在汽车示波器上显示的波形几乎总是在它的五种测量尺度上发生剧烈的变化。

这就是为什么要用汽车示波器对汽车电气设备修理结果进行验证的重要原因。

汽车示波器的主要应用范围包括：

a.在日常调整或行驶性能及排版诊断中实施氧反馈平衡（O2FB）试验；

b.查出故障码所指电路的故障；

c.查出所怀疑的造成行驶故障以及排放故障的那些电路中的问题。

汽车计算机用“金色规则”编程来实现信息通讯。

技术人员必须开始自已编程去理解“电语言的金色规则”为了使汽车计算机系统正常运行，就必须用有正常判定度量的信号来通讯，或者说它不认识语言。

汽车示波器可以在同一时间内显示出两个电子信号的5种判定尺度，这就是汽车示波器是强有力的工具的原因。

汽车发动机油电路综合故障示波器诊断教程及实例

序言：

　　汽车上的电子设备每年都在增加，而且电子设备在汽车上所占的比例每年都在上升，所以在维修汽车时，电子设备的修理工作也就越来越多，这就向今天的汽车维修技术提出了新的挑战。

　　汽车示波器的诞生为汽车修理技术人员快速判断汽车电子设备故障提供了有力的工具，其测试设定非常简单，无需任何设定和调整就可以直接观察波形。

使用汽车示波器，就像使用一台“傻瓜”照相机一样方便。

　　电喷发动机的特点在于它装有电控系统，跟老式化油器发动机相比可以有效的控制发动机的排放，最终的目的是使尾气合格。

发动机的故障大致可以分为几类：

油路故障、电路故障和机械故障，他们的故障部位最终都能通过尾气反映出来.汽车维修者之家

　　下面我要介绍的内容是通过氧反馈测试进行发动机故障分析。

　　一、系统运行情况分析（O2FB----氧反馈平衡方法）：

　　近30年来，点火示波器在汽车修理业如此有用的一个原因就是点火示波器能够“看”到电子信号，不仅可以看到点火系统的问题，还可以帮助查出许多电子和机械方面的故障。

为了简单起见，对于使用汽车示波器测量或验证氧传感器信号的过程，都简称为氧传感反馈平衡过程。

　　氧传感器平衡过程就是诊断和修理的验证过程，通过这一过程维修技术人员将汽车示波器接到氧传感器电路上，验证氧传感器本身是否工作正常，然后分析波形，进而确定需要进行怎样的修理（电子的或机械的），在修复后交车前验证燃料反馈控制系统故障是否真的已经排除或还需要重新测试。

　　在这个过程中可用氧传感器反馈平衡分析方法来诊断真空漏气、点火不良、喷有不平衡和气缸压力等问题，运用所掌握的氧反馈平衡技能，将有能力在实际中重新调整汽车。

　　用氧反馈平衡方法诊断汽车故障是分析电控发动机故障的一种新方法.

　　二、氧反馈平衡测试步骤

　　三、电子点火（EI）次级单缸波形

　　点火次级单缸显示波形主要用途：

　　1、分析单缸的点火闭合角（点火线圈充电时间分析）；

　　2、分析点火线圈和次级高压电路性能（燃烧线或点火击穿电压分析）；

　　3、检查单缸混合气空然比是否正常（燃烧线分析）；

　　4、查出造成气缸断火的原因（燃烧线分析，判断污浊或破裂的火花塞）。

　　这个测试能提供有关各缸点火和燃烧质量非常有价值的资料。

如果有必要，可以在行使条件下进行此项测试。

由于点火次级波形明显受发动机、燃油系统和点火条件影响，所以他对检测发动机机械部分和燃油系统部件及点火系统部件的故障是很有用的。

同时每个点火波形的不同部分还能分别标明其相应气缸点火系统的某些部件和系统的故障。

这一点可以通过参照波形图的知识点看波形特定段相应的变化来判定。

汽车示波器在显示屏上用数字的方式显示出波形各部分判定参数。

　　波形分析：

点火线圈充电：

观察点火线圈在开始充电时，应保持相对一致的波形下降沿，这表明各缸闭合角相同以及点火正时精确

点火线：

观察各缸跳火电压高度的一致性，在急加速或高负荷时，由于燃烧压力的增加，跳火峰值电压将会增高。

任何与其它信号峰值高度的实际偏差都可能意味着故障。

火花或燃烧电压：

观察火花或燃烧电压保持相对一致性，这表明火花塞工作的一致性和各缸空燃比，如果混合比太稀，燃烧电压就比正常值低一些。

燃烧线：

观察火花或燃烧线应十分“干净”，没有过多的杂波在燃烧线上，过多的杂波表明气缸点火不良，由于点火过早喷油器损坏，污浊火花塞或其它原因。

燃烧线的持续时间长度表明气缸内异常稀或异常浓的混合比。

过长的燃烧线（通常超远2毫秒）表示混合气浓，过短的燃烧线（通常少于0.75毫秒）表示混合气稀。

点火线圈振荡：

观察在燃烧线后面最少两个，最好多于三个的振荡波，这表明点火线圈和电容器（在白金或点火系统）是好的。

　　动态峰值检测显示方式对发现各缸点火过程中的间歇性故障十分有用。

　　四、喷油器驱动波形分析

　　从喷油驱动器的波形上读取喷油时间是相当容易的，当发动机控制电脑（PCM）接地电路接通后，喷油驱动器开始喷油，当控制电脑断开控制电路时，电磁场会发生突变，这个线圈突变的电磁场产生了峰值，汽车示波器可以用数字的方式在显示屏上与波形一起显示出喷油时间，所以不再需要手工计算出“喷油时间”了。

　　可以用这张图去看燃油反馈控制系统是否正在做它的工作，可以用加入化清剂的方法人为的加浓混合气或用真空泄漏的方法使它变稀，然后观察喷油时间的相互变化

　　喷油器测试步骤：

起动发动机，以2500转/分转速保持油门2-3分钟，直至发动机完全热机，同时燃油反馈系统进入闭环，通过观察示波器上氧传感器的信号确定这一点。

关掉空调和所有附属电器设备，让变速杆置于停车档或空档，缓慢加速并观察在加速时喷油驱动器喷油时间的相应增加。

A.从进气管中加入化清剂，使混合气变浓，如果系统工作正常，喷油驱动器喷油时间将缩短，它试图对浓的混合气进行修正（高的传感器电压）。

B.造成真空泄漏，使混合气变稀，如果系统工作正常，喷油驱动器喷油时间将延长，它试图对稀的混合气进行补偿（低的氧感器电压）。

C.提高发动机转速至2500转/分，并保持稳定，在许多燃油喷射系统中，当该系统控制混合气时，喷油驱动器的喷油时间性能被调节（改变）的从稍长至稍短。

通常喷油驱动器喷油时间在正常全浓（高氧传感器电压）至全稀（低的氧传感器电压）范围内仅在0.25ms至0.5ms的范围内变化。

如果加入化清剂或造成真空泄漏，然后观察喷油驱动器喷油时间的变化，发现喷油时间不变化，可能有以下两种情况：

①系统运行在开环怠速状况。

②氧传感器可能是坏的。

如果氧传感器或控制电脑不能察觉混合气的变化，那么喷油驱动器的喷射时间就不能改变，在检查喷油驱动器喷射时间之前，应该先确认氧传感器是否正常。

当燃油反馈控制正常时，喷油驱动器喷射时间会随着驾驶条件和氧传感器输出的信号而变化（增加或减少），通常喷油驱动器的喷射时间大约在怠速时1-6ms到冷起动或节气门全开时的大约6-35ms变化。

　　与驾驶状况的要求相比，氧传感器输入电压对喷油驱动器喷射时间的影响相对要小。

与输入电脑参数相比，氧传感器的输入电压对控制的作用，更像“燃油修正”仪器。

喷油驱动器喷射时间大多数是用空气流量计或进气压力传感器、转速和其它控制电脑输入信号计算出来的，输入控制电脑的氧传感器电压信号是为了提高催化剂的效率，虽然氧传感器在喷油驱动器上只是相对小的改变脉冲宽度，这样小的变化就可以区别出行驶性能的好坏，以及排版试验的通过或失效。

　　五、 

维修故障案例：

　　车型：

凯越1、6 

公里数：

4万公里 

故障现象：

怠速抖动

　　检测过程：

首先进行电脑检测，未发现故障码，观察发动机怠速转速波动较大与故障现象相吻合，用示波器进行氧电压测试发现氧电压在800-400mv之间来回穿插，说明混合气偏浓，于是对各缸的喷油脉宽进行监测，发现喷油时间比正常值有所缩短而且各缸波形一致，说明PCM在通过氧电压对喷油脉宽进行修正，此时对各缸的点火次级波形进行分析，发现二缸的燃烧线过长说明有多余的混合气进入二缸，刚才我们对各缸的喷油脉宽进行检测波形完全一致，说明PCM对各缸喷油头的驱动波形是一样的，也就是说各缸的喷油量应相等，而点火次级波形反映二缸混合气浓，这时我们要问这多出来的混合气是从哪来的呢？

PCM对各缸喷油量的计算是一样的，但是二缸的燃料却多，我把故障点确定在二缸喷油头。

进行拆检未发现异常，于是进行喷油平衡压力测试，出油量相等，但是二缸喷油头有滴油现象，至此故障点被找到，更换二缸喷油头故障解决。

　　总论：

以上只是介绍了一些关于执行器波形的分析内容，包括：

氧反馈电压测试、点火次级波形测试、喷油器驱动波形测试等等。

运用这些波形去分析问题可以有效的监测和解决一些维修方面的疑难杂症。

示波器的波形分析还有很多种，如果使用熟练，在工作中会起到事半功倍的效果。

　　结束语：

随着汽车高新技术的发展，汽车电子控制系统日趋复杂，这也要求汽车维修技术人员诊断汽车故障的水平越来越高，熟练掌握汽车示波器机器车故障分析仪的使用方法已经成为汽车维修工程技术人员所必需掌握的专业技能。

◎点火一次波形的意义─（白金式

◎点火一次波形相关位置

◎一次振荡波形的意义

◎点火一次波形充磁与白金的位置

示波器探头使用注意的问题

探头使用中注意的一些问题

我们很多测量的时候都使用无源探头，而这个看似很简单的部件常常被大家忽略，要很好地测量，探头还是很有讲究的。

下面几点是示波器使用中需要注意的问题：

首先是带宽，这个通常会在探头上写明，多少MHz。

如果探头的带宽不够，示波器的带宽再高也是无用，因为探头瓶颈原因信号无法不失真输入到示波器。

所以探头带宽的选择至少高于标称的带宽。

严格意义上来说示波器的带宽本生就包括了探头系统的带宽，Siglent（鼎阳科技）的示波器就是一个很好例子，他们提供的示波器比如标称是100MHz，那么就是指包括探头在内的整个通道的带宽是100MHz

其次就是探头的阻抗匹配。

探头在使用之前应该先对其阻抗匹配部分进行调节。

通常在探头的靠近示波器一端有一个可调电容，有一些探头在靠近探针一端也具有可调电容。

它们是用来调节示波器探头的阻抗匹配的。

如果阻抗不匹配的话，测量到的波形将会变形。

调节示波器探头阻抗匹配的方法如下：

把探头接到通道上，然后直接把探头尖端钩子接到示波器“探头元件～3V”连接器上，基准导线接到“探头元件接地”连接器上，显示通道，然后按下“AUTO”按钮。

此时检查所显示波形的形状（一般示波器都带有这输出端子，通常是1KHz的方波信号），方波的上、下两边是否水平。

如果出现过冲、倾斜等现象，则说明需要调节探头上的匹配电容。

用小螺丝刀调节之，直到上下两边的波形都水平，没有过冲为止。

当然，可能由于示波器探头质量的问题，可能调不到完全无失真的效果，这时只能调到最佳效果了。

再次就是确保示波器中的“衰减”与探头上的“衰减”相匹配。

探头上有一个选择量程的小开关：

X10和X1。

当选择X1档时，信号是没经衰减进入示波器的。

而选择X10档时，信号是经过衰减到1/10再到示波器的。

因此，当使用示波器的X10档时，应该将示波器上的读数扩大10倍（有些示波器，在示波器端可选择X10档，以配合探头使用，这样在示波器端也设置为X10档后，直接读数即可）。

当我们要测量较高电压时，就可以利用探头的X10档功能，将较高电压衰减后进入示波器。

另外，X10档的输入阻抗比X1档要高得多，所以在测试驱动能力较弱的信号波形时，把探头打到X10档可更好的测量。

但要注意，如果不确信号电压高低时，应当先用X10档测一下，确认电压不是过高后再选用正确有量程档测量，养成这样的习惯是很有必要的，这样对自己的安全负责也避免了示波器的烧坏。

常有人问，为什么用示波器看不到晶振引脚上的波形？

一个可能的原因就是因为使用的是探头的X1档，这时相当于一个很重的负载并联在晶振电路中，导致电路停振了。

正确的方法应该是使用探头的X10档。

这是使用中应当注意的，即或不停振，也有可能因过度改变振荡条件而看不到真实的波形了。

另外示波器探头在使用时，要保证地线夹子可靠的接了地（被测系统的地，非真正的大地），不然测量时，就会看到一个很大的50Hz的信号，这是因为示波器的地线没连好，而感应到空间中的50Hz工频市电而产生的。

如果你发现示波器上出现了一个幅度很强的50Hz信号（我国市电频率为50Hz），这时你就要注意下看是否是探头的地线没连好。

由于示波器探头经常使用，可能会导致地线断路。

检测方法是：

将示波器调节到合适的扫描频率和Y轴增益，然后用手触摸探头中间的探针，这时应该能看到波形，通常是一个50Hz的信号。

如果这时没有波形，可以检查是否是探头中间的信号线是否已经损坏。

然后，将示波器探头的地线夹子夹到探头的探针（或者是钩子）上，再去用手触摸探头的探针，这时应该看不到刚刚的信号（或者幅度很微弱），这就说明探头的地线是好的，否则地线已经损坏。

通常是连接夹子那条线断路，通常重新焊上即可，必要时可更换，注意连接夹子的地线不要太长，否则容易引入干扰，尤其是在高频小信号环境下。

示波器探头的地线夹子应该要靠近测量点，尤其是测量频率较高、幅度较小的信号时。

因为长长的地线，会形成一个环，它就像一个线圈，会感应到空间的电磁场。

另外系统中的地线中电流较大时，也会在地线上产生压

降，所以示波器探头的地线应该连接到靠近被测试点附近的地上。

最好的情况就是不要使用配置的钳夹地线，把地线拔下来在探头尖端裸露的金属部分套上配置的近地线（一个圆环状），这样大大缩短地线长度，很大避免了地线的噪声干扰。

小信号测量时如果噪声干扰比较大，可以把示波器的采样方法选择平均，同时可把带宽限制打开（如果测的是低频信号）一般数字示波器的带宽限制为20MHz，注意此限制也有可能把信号的一些谐波滤除。

最后就是探头使用的安全问题：

使用探头时避免电击，应使手指保持在探头主体上防护装置的后面，不接触探头顶部的金属部分，同时确保输入信号的幅值不超过标称的示波器允许输入的最大值。

同时由于没有特殊说明的示波器一般都不是隔离示波器，也就是示波器的外壳、探头的接地夹子都是跟大地相连的，所以在测量的时候都要保证接地夹子夹到地上，特别在测量高压的时候，千万不要把接地夹子夹到高压上，以免造成电源短路。

汽车示波器的使用操作

1.注意事项

①测试点火高压线时，必须使用专用的电容探头，不能将示波器探头直接接入点火次级电路。

②使用汽车示波器时，注意远离热源，例如排气管，催化器等，温度过高会损坏仪器。

③汽车示波器在测试时要注意测试线尽量离开风扇叶片、皮带等转动部件，

是风扇叶片绞切测线时的波形。

④测试时确认发动机盖的液压支撑是好的，防止发动机盖自动下降时伤及头部或损坏汽车示波器。

⑤路试中，不要将汽车示波器放在仪表台上方，最好是拿在手中测试。

2.信号频率和时基选择

时基/频率表的用途是帮助根据信号频率来选择时基或判断显示波形的频率。

时基/频率表的使用方法：

可以通过计算屏幕显示波形的循环次数（1-5）的方法用汽车示波器去判定信号频率，表内左侧第一列为确定的频率数，其他列为当前时基数。

3.示波器设置要领

用示波器测试一个未知的信号时，如何设置示波器是一件相当复杂的事，本部分说明用汽车示波器去捕捉波形时，设置示波器的基本方法，它可以帮助读者理解并掌握示波器设置的要领。

根据信号频率确定时基设定值。

1）设置项目

为了显示一个波形，必须时要对示波器做如下设定：

①电压比例；

②时基；

③触发电平（也可以将触发模式置于“自动”档）；

④耦合方式（AC交流、DC直流或GND接地）。

a.直流（DC）耦合方式。

b.交流（AC）耦合方式：

此方式能过滤信号中的直流部分，只显示交流分量，常用于两线变磁阴磁电式传感器信号的波形观察，以及信号中的噪音和发电机漪涟电压（二极管）或其它较少的例子中的观察。

c.接地GND方式：

此方式用于判定接地位置或0V电压水平或显示示波器0V电压参考点。

2）设置要领

①当用自动设置功能（AUTORANGE）能够看清楚显示的波形时，可以用手动设置（MANUAL）来进一步微调。

②如果显示屏上仍不能看清晰的波形，可以根据推断，假设电压比例和触发电平，暂且先不设定时基。

③用数字式万用表测量信号电压，并根据测出的电压来设置电压档比例。

④将触发电平设定在信号电压的一半以上，在设定电压比例和触发电平后，唯一未设定的就是时基了。

⑤这时手动设定时基，大多数信号应在1毫秒到1秒之间。

⑥时基/频率表可以用来帮助选择时基，可以先用汽车示波器上的游动光标测量信号频率，然后确定所希望的显示波形的循环次数（个数）再从表中找到信号频率与循环次数（个数）的交点，这就是要确定时基数。

3）当无法捕捉到波形时

①确认触发模式是在“自动（AUTO）”模式下，如果在“自动”模式下汽车示波器有可能不触发。

②确认汽车示波器的屏幕显示并未处在冻结（HOLD）状态，若屏幕已被冻结，就按一下解除键。

③确认信号是否真的存在，可以用万用表先检查电压，如果确信信号是存在的，用汽车示波器和万用表不能够捕捉到，就检查测试线和接柱的连接情况。

④确认耦合方式不在“接地”（GND）模式，若在“接地”模式，任何信号都无法进入。

⑤确认触发源是定义在所择的通道上。

4.示波器用语

触发电平：

示波器显示时的起始电压值；

触发源：

示波器的触发通道[通道（CH1）、通道（CH2）和外触发通道（E